斜拉橋索塔施工與轉體施工技術探究

摘要 文章深入探討了斜拉橋索塔施工的關鍵技術環節，詳細研究了轉體施工技術在斜拉橋建設中的應用，特別是在塔橫橋向為“A”形條件下的施工與應對策略。通過案例分析，文章總結了轉體施工中橋梁主梁預制、斜拉索安裝、轉體速度控制以及轉體穩定性保障等關鍵步驟的操作要點和技術難點，旨在為相關領域的工程實踐提供一定參考價值。

關鍵詞 索塔施工；轉體施工；斜拉橋工程

中圖分類號 U445 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）19-0145-03

0 引言

隨著現代橋梁工程技術的飛速發展，斜拉橋作為一種高效且美觀的橋梁形式，其在世界范圍內的應用越來越廣泛。斜拉橋的索塔施工與轉體施工技術，作為斜拉橋建設的核心環節，其技術水平直接影響著橋梁的安全性和使用壽命，因此對這兩項技術的深入研究和不斷優化，具有重要的工程實踐價值和理論指導意義。文章將重點探討斜拉橋索塔施工的關鍵技術和轉體施工的技術，以期為相關領域的工程實踐提供有益的參考和借鑒。

1 工程概況

臨海市伏龍橋工程主線北起張揚路以南約12 m，向南依次越清化路、沿江路、靈江、規劃一路，南至規劃二路以北約95 m。索塔采用飛鳥形索塔，塔橫橋向為“A”形，橋塔橫向內傾，塔頂橫向相連，橋塔沿縱橋向往中跨傾斜，塔尖至橋面最高點67 uLmzkjMnq1ifYOCNof6tYQ==m，支點處梁頂面以上塔高約71.5 m，單股塔柱在斷面上橫橋向內傾15°，在立面上縱橋向往中跨側傾20.5°。

塔柱總體為“A”字形，支點處梁頂面以上塔高約71.5 m，單股塔柱在斷面上橫橋向內傾15°，在立面上縱橋向往中跨側傾20.5°。橋塔橫向內傾，塔頂橫向相連，橋塔內側鋼板與梁外腹板角度一致，塔幅定位線為圓弧，截均勻變化，其外接形尺寸在與場身段相接處為2.33 m×1.53 m，在頂處為2.33 m×4.67 m，塔壁等厚t=30 mm，隔板形式統一為環形框架隔板，平均間距約12 m。塔身段定位線為直線，面均勻變化，其外接矩形尺寸在與過段相接處為5.15 m×3.37 m，在與塔帽段相接處為2.33 m×1.53 m，壁等t=30 mm，隔板分為實腹式隔板與框架式隔板，平均約24 m。該文主要包含索塔吊裝、拼裝，索塔轉體施工，扣索安裝施工及調整等施工內容。

2 索塔施工

2.1 索塔安裝

索塔運輸通過17.5底載平板運輸車，運輸路線與主橋、引橋鋼箱梁運輸路線一致，節段運輸以節段為單位，分批分次依次運輸至施工現場。索塔經運輸至施工現場后，采用260 t履帶吊吊裝至邊跨橋面位置，再通過橋上安裝設備（80 t輪式龍門吊）吊裝運輸至安裝位置，利用起重設備吊運至安裝支架上，逐節段連接，暫不焊接，待索塔塔帽段合龍后，調整安裝線型，使其符合設計及相關規范要求后，碼板定位，統一進行逐段焊接，完成索塔初步安裝，具體安裝流程見下表1所示。

2.2 節段吊裝運輸

節段吊裝上橋采用260 t履帶吊吊裝至橋面運梁小車，索塔節段最大吊裝節段重量為62 t，根據現場環境及吊裝條件，吊裝半徑為18 m，吊裝高度15 m，根據260 t履帶吊參數性能可知：選擇吊裝半徑18 m，臂長35 m，可吊裝重量為76.8 t，吊裝工況滿足現場實際情況。由于結構橋面上有剪力釘，因此為保護橋面，采用型鋼路基板鋪設剪力釘空隙中，采用鋼板鋪設型鋼上，形成臨時橋面，其上為輪式龍門吊行走通道。梁段安裝采用運梁小車運輸至吊裝區域，然后采用100 t履帶掉吊裝至安裝支架上，吊裝半徑為8.0 m，吊裝高度為3.0 m，100 t履帶掉最大吊重為66 t，滿足吊裝需求。

2.3 預埋件設計安裝

索塔為八邊形結構，單節段最大重量為50 t+（外腹板+爬梯0.8 t/m）節段劃分后按筒心段、外腹板1、外腹板3、外腹板4組合安裝，結合安裝流程及條件，為滿足吊裝、安裝需求，同時盡量減小預埋設施焊接對母材的影響，對索塔進行合理的預埋件布設。在索塔兩側需增設調平墊塊（即支撐墊塊），其結構采用與母材采用同材質結構，材質為Q345，臨時調平墊塊布設于橫隔板處，受斜邊逐段在變化，因此調平板設計隨變化而保持水平。

2.4 索塔安裝拼裝

（1）為方便索塔安裝、簡化索塔安裝工序，降低外腹板的安裝難度與風險，因此將索塔外腹板安排在地面進行拼裝，索塔在拼裝前，先將外腹板1提前吊裝進入支架內，進行臨時支墊，待筒心段安裝完成后再進行外腹板的安裝。外腹板1吊耳利用外腹板勁板位置，采用夾片式吊具進行吊裝，利用起重設備直接吊裝進入支架內，臨時支墊固定，防止墜落。外腹板1逐節段吊裝至支架內部，完成索塔所有外腹板1的安裝，進入下一步施工工序。

（2）外腹板1安裝完成后進行筒心段2安裝，索塔節段由運輸車運輸至邊跨位置，采用履帶吊吊裝上橋面，橋面上索塔節段吊裝設備主要采用100 t履帶吊，吊裝吊耳利用廠內吊裝吊耳，不再單獨設置，利用履帶吊吊裝，將水平支撐墊位于支架支撐墊上，按設計要求調整支墊厚度，使其安裝線型滿足設計需求。局部需要調整標高的利用千斤頂進行微調，待全部筒心段安裝完成并焊接后進行下一道工序。

（3）筒心段2部分全部焊接完成后，利用手拉葫蘆逐段調整外腹板1，并進行焊接連接，完成外腹板1安裝。利用100 t履帶吊逐段安裝外腹板3，此處調節可采用螺旋式千斤頂配合手拉葫蘆，調整外腹板安裝位置，使其符合設計線型要求，并進行焊接工序，完成外腹板3安裝。

（4）同步驟三相同方案逐段進行外腹板4安裝，并逐段進行焊接固定，將所有裝飾板焊接完成后進行防腐涂裝工序處理，完成轉體準備工序，進入下一步施工工序。

3 索塔轉體施工

3.1 轉體設計參數

牽引索最大索力參數見表2所示：

背索索力參數見表3所示：

水平張拉索力參數見表4所示：

3.2 轉體施工流程

臥拼主塔（含主塔轉鉸、背索主塔扣點），安裝壓桿、拉桿、拉索錨點、背索錨點。拉索和背索穿好鋼絞線，拉索每根鋼絞線預緊約1 t，使拉桿鋼絞線也處于預緊狀態且每根鋼絞線長度相等（如長度差距過大可單根調整）。

預緊完成后，拉索依次加載到轉體荷載的20%、40%、60%、80%直至轉體荷載100%。整體結構試加載，當塔架離開胎架時，靜置12 h，檢查各部件受力及變形情況。

張拉牽引索，索塔轉體20°。繼續張拉牽引索，索塔轉體40°。

索塔轉體到40°，停止轉體，預緊背索鋼絞線，并依次加載到指定荷載的20%、40%、60%、80%直至加載到100%指定荷載。繼續張拉牽引索，同時下放背索，根據計算數據，確保牽引索和背索保持一定索力，索塔轉體到60°。繼續張拉牽引索，同時下放背索，根據計算數據，確保牽引索和背索保持一定索力，轉體70°，索塔轉體到位[1]。

對位焊接，待柔性拉桿位置臨時張拉完成后，按照20%等比例卸載背索、拉索，拆除拉桿和壓桿，完成轉體施工。

4 結論

在斜拉橋索塔施工方面，索塔的結構設計和施工方法對橋梁的整體穩定性具有重要影響。索塔施工需要確保結構的精度和穩定性，尤其是在高空作業和大型構件吊裝過程中，需要精確控制施工參數，還需要考慮施工環境和條件的影響，制定科學合理的施工方案和措施。轉體施工也需要解決一系列技術難題，如轉體結構的精確設計、轉體過程中的穩定性控制、轉體速度與精度控制等。通過采用先進的施工設備和監測技術，可以實現對轉體施工過程的精確控制和監測，斜拉橋索塔施工與轉體施工技術是斜拉橋建設中的關鍵技術環節，需要綜合考慮結構設計、施工環境、施工方法和設備性能等多方面因素，通過不斷優化和創新施工技術，可以提高斜拉橋建設的質量和效率。

參考文獻

[1]高杰，李斯奇，林水強，等.轉體施工橋梁橋塔施工技術及過程模擬分析[C].《施工技術》雜志社，亞太建設科技信息研究院有限公司.2021年全國土木工程施工技術交流會論文集（下冊）.中國建筑第六工程局有限公司;福建省龍巖市建設工程質量監督站;福建省龍巖市城市建設投資發展有限公司，2021：5.

收稿日期：2024-06-13

作者簡介：周康福（1986—），本科，男，工程師，主要從事公路工程、市政工程施工管理。

通訊作者：何娟（1987—），本科，女，高級工程師，主要從事公路工程、市政工程項目管理。